JP2007285181A - タービン部品のスケール除去方法および検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な形状をしたタービン部品の表面に形成されたスケールを作業性よく除去し検査することのできるタービン部品のスケール除去方法および検査方法を提供する。
【解決手段】タービン部品（４）の表面に受け皿１４を取付け、受け皿１４に洗浄液２１を注入してタービン部品（４）の表面のスケールを除去する方法とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、動翼、静翼等のタービン部品のスケール除去方法および検査方法に関する。

ガスタービンや蒸気タービンの動翼、静翼、ロータ、ケーシング等の表面には、タービンの運転に伴って主に金属酸化物からなるスケールが形成される。スケールは放置すると成長し、破片となって剥離してタービン部品や配管を損傷する危険性があるので、定期点検等において除去する必要がある。

従来公知のスケール除去方法としては、高圧液を化学洗浄液中に高速で噴射し、スケールに衝突させるというものがあり、下記特許文献１に記載された発明においては、発電プラントのボイラ内を洗浄するに当たり、ボイラ蒸発管の内面に付着しているスケールを、高温蒸気の流通および酸性化学洗浄液によって除去している。

また、特許文献２に記載された発明は、ガスタービンエンジン中のニッケル基合金部品から酸化クロムコーティング層を除去する方法として、８２〜９３℃のアルカリ性脱脂／錆取り溶液中で部品を清浄化し、５４〜６０℃の塩酸およびエッチング抑制剤を含む酸性剥離溶液にタービン部品のコーティング層を溶解させている。
特開平９−８７８７７号公報 特開２００３−１９３２７６号公報

上記のように、ボイラ系統の酸化スケールの除去方法や、ガスタービンに使用されている特殊なコーティングを補修するために化学溶解で部品のコーティング層を取除く方法や温度については公知であるが、複雑な形状をしたタービン部品、例えば蒸気タービンの動翼や静翼の脱スケールおよび検査の方法は未だ発明されていない。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、複雑な形状をしたタービン部品の表面に形成されたスケールを作業性よく除去し検査することのできるタービン部品のスケール除去方法および検査方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために請求項１の発明は、タービン部品の表面に受け皿を取付け、前記受け皿に洗浄液を注入して前記タービン部品の表面のスケールを除去する方法とする。

請求項７の発明は、請求項１の方法によってスケール除去を行った後に、前記タービン部品の直接観察できない表面を金属製または表面が金属メッキの反射鏡を用いて検査する方法とする。

本発明によれば、複雑な形状をしたタービン部品の表面に形成されたスケールを作業性よく除去し検査することができる。

以下、図１〜図３を参照して本発明の実施の形態のタービン部品のスケール除去方法および検査方法について説明する。
本発明は蒸気タービンの部品に適用することができる。蒸気タービンは高・中圧蒸気タービンと低圧蒸気タービンによって構成されているが、本発明に係わるスケール除去と検査の対象は蒸気タービンの動翼、静翼、ロータおよびケーシングである。蒸気タービンは機種によってこれらの形状が変化する。また、本発明はガスタービンの部品に適用することができる。本発明に係わるスケール除去と検査の対象はガスタービン圧縮機の動翼、静翼、ロータおよびケーシングである。ガスタービンは機種によってこれらの形状が変化する。

図１に、本発明の実施の形態において用いるスケール除去用の受け皿１４の作り方と蒸気タービンの動翼４への取付け方法を示す。すなわち、図１（ａ）に示すようにベース材１１と硬化材１２を混練したシリコーン系樹脂材１３を用い、図１（ｂ）に示すように動翼４に取付けてスケール除去用の受け皿１４を作る。ベース材１１と硬化材１２は混練してから５〜３０分で硬化するため、硬化する前に受け皿１４を作る。なお、本発明において受け皿１４とは、一般的な受け皿の定義である流体などの「しずく」などがたれるのを受けるための皿や容器を含むとともに、図１に記載したような、流体を溜めたい部分に設けた土手状のもので囲った簡易容器も含むものとする。

図２に、本実施の形態による洗浄液の注入方法、洗浄液の加熱方法および超音波洗浄方法を示す。図２（ａ）に示すように、蒸気タービンの動翼４に取り付けたスケール除去用の受け皿１４内に注射器１５によって洗浄液２１を注入する。洗浄液２１は、腐食抑制剤、両性界面活性剤、陽イオン界面活性剤および非イオン界面活性剤を添加したリン酸系の洗浄液である。

洗浄液２１の加熱方法としては、図２（ｂ）に示すように、ヒーター１６を洗浄液２１内に挿入し、洗浄液２１を３０〜９０℃に加熱したのち１０分間から６０分間保持する。超音波洗浄方法としては図２（ｃ）に示すように、洗浄液２１に超音波発振器１７を挿入し、動翼４の表面に超音波振動を与えてスケール除去を行う。

次に図３に、本実施の形態によるスケール除去後の洗浄液の排出方法、動翼表面の乾燥方法および検査方法を示す。スケール除去後、図３（ａ）に示すように、注射器１５によって受け皿１４内部の洗浄液を排出し、受け皿１４を動翼４から外し、純水、エタノールまたはアセトンによって動翼４の表面を清掃する。次に、図３（ｂ）に示すように、温風乾燥機１８を用いて３５〜９５℃の空気を送り、動翼４の表面を乾燥する。次に図３（ｃ）に示すように、顕微鏡１９および反射鏡２０を用いて表面検査を行う。反射鏡２０は金属または表面金属メッキのものを使用する。

本実施の形態によれば、シリコーン系樹脂材１３を用いることによって、動翼４の複雑な形状に合わせてスケール除去用の受け皿１４を作り、取付けることが可能となる。
また、洗浄液２１はリン酸系のものを用いることによって、動翼４に悪い影響を与えず、効率よくスケールを除去することができる。また、ヒーター１６と超音波発振器１７を用いることによって、洗浄液２１の効果を高めるとともに、スケールを効率よく除去することができる。また、ポンプや注射器１５を用いることによって、狭い検査作業場所でも、簡単に洗浄液２１の注入と排出を行うことができる。また、純水、エタノールまたはアセトンで清掃したのちに温風乾燥機１８を用いることによって、スケール除去後の動翼４を乾燥し、発錆を防ぐことができる。

また、本実施の形態によれば、反射鏡２０を用いることによって動翼４と静翼の間の狭い箇所を検査することができる。また、金属または表面が金属メッキされた反射鏡２０を用いることによって動翼４の表面を直接反射して検査することができ、ガラス製の鏡のようなガラス自身の反射の影響を防ぐことができる。

なお、本実施の形態はスケール除去および検査を行うタービン部品として動翼をとりあげて説明したが、静翼、ロータ、ケーシング等についても同様の工程によってスケール除去および検査を行うことができる。

本発明の実施の形態における（ａ）樹脂調合工程および（ｂ）受け皿取り付け工程を示す図。 本発明の実施の形態における（ａ）受け皿への洗浄液注入工程、（ｂ）洗浄液加熱工程および（ｃ）超音波加振工程を示す図。 本発明の実施の形態における（ａ）受け皿からの洗浄液排出工程、（ｂ）乾燥工程および（ｃ）検査工程を示す図。

符号の説明

４…動翼、１１…ベース材、１２…硬化材、１３…シリコーン系樹脂材、１４…受け皿、１５…注射器、１６…ヒーター、１７…超音波発振器、１８…温風乾燥機、１９…顕微鏡、２０…反射鏡、２１…洗浄液。

Claims (7)

1. タービン部品の表面に受け皿を取付け、前記受け皿に洗浄液を注入して前記タービン部品の表面のスケールを除去することを特徴とするタービン部品のスケール除去方法。
2. 前記受け皿はシリコーン系樹脂からなることを特徴とする請求項１記載のタービン部品のスケール除去方法。
3. 前記洗浄液は、界面活性剤と防錆剤を添加したリン酸系の洗浄液であることを特徴とする請求項１記載のタービン部品のスケール除去方法。
4. 前記洗浄液を３０〜９０℃に加熱してスケール除去を行うことを特徴とする請求項１記載のタービン部品のスケール除去方法。
5. 前記洗浄液を介して前記タービン部品の表面に超音波振動を与えてスケール除去を行うことを特徴とする請求項１記載のタービン部品のスケール除去方法。
6. スケール除去を行った後、前記受け皿から洗浄液を排出し、純水、エタノールまたはアセトンによって前記タービン部品の表面を清掃することを特徴とする請求項１記載のタービン部品のスケール除去方法。
7. 請求項１記載のタービン部品のスケール除去方法を実施した後に、前記タービン部品の直接観察できない表面を金属製または表面が金属メッキの反射鏡を用いて検査することを特徴とするタービン部品の検査方法。
   
   

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